【題目】某工地某一傳輸工件的裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示的情形，AB為一段圓弧的曲線軌道，BC為一段足夠長(zhǎng)的水平軌道，兩段軌道均光滑。一長(zhǎng)為L=2m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車最初停在BC軌道的最左端，小車上表面剛好與AB軌道相切。一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=2kg的工件從距AB軌道最低點(diǎn)h高處沿軌道自由滑下，滑上小車后帶動(dòng)小車也向右運(yùn)動(dòng)，工件與小車的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取：

（1）若h=2.8m，求工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（2）要使工件不從平板小車上滑出，求h的取值范圍．

【答案】（1）60N，方向豎直向下；（2）高度小于或等于3m.

【解析】試題分析：（1）工件在光滑圓弧上下滑的過程，運(yùn)用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理求出工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)的速度．在B點(diǎn)，由合力提供向心力，由牛頓第二定律求出軌道對(duì)工件的支持力，由牛頓第三定律得到工件對(duì)軌道的壓力．（2）要使工件不從平板小車上滑出，則工件到達(dá)小車最右端恰好與小車共速，此時(shí)為最大高度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律求出滑上小車的初速度大小，根據(jù)機(jī)械能守恒求出下滑的最大高度.

（1）工件從起點(diǎn)滑到圓弧軌道底端B點(diǎn)，設(shè)到B點(diǎn)時(shí)的速度為

根據(jù)機(jī)械能守恒定律：

工件做圓周運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

聯(lián)立得：N=60N

由牛頓第三定律知，工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為，方向豎直向下.

（2）要使工件不從平板小車上滑出，則工件到達(dá)小車最右端恰好與小車共速，此時(shí)為最大高度，設(shè)共同速度為，工件滑上小車的初速度為

由動(dòng)量守恒定律得：

由能量守恒定律得：

對(duì)于工件從AB軌道滑下的過程，由機(jī)械能守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

要使工件不從平板小車上滑出，h的范圍為

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年6月19號(hào)，長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭發(fā)射中星9A衛(wèi)星過程中出現(xiàn)變故，由于運(yùn)載火箭的異常，致使衛(wèi)星沒有按照原計(jì)劃進(jìn)入預(yù)定軌道．經(jīng)過航天測(cè)控人員的配合和努力，通過10次的軌道調(diào)整，7月5日衛(wèi)星成功變軌．衛(wèi)星變軌原理圖如圖所示，衛(wèi)星從橢圓軌道Ⅰ遠(yuǎn)地點(diǎn)Q改變速度進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，P點(diǎn)為橢圓軌道近地點(diǎn)．下列說法正確的是（　�。�

A. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)周期大于在同步軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)的周期

B. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的P點(diǎn)的速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度

C. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的機(jī)械能等于在同步軌道Ⅱ的機(jī)械能

D. 衛(wèi)星耗盡燃料后，在微小阻力的作用下，機(jī)械能減小，軌道半徑變小，動(dòng)能變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】家庭電路的交變電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．由圖可知，交變電壓的有效值為V，頻率為Hz．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩小球用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在同一高度，如圖所示,A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量，懸掛A球的繩比懸掛B球的繩更長(zhǎng)．將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，將兩球由靜止釋放，兩球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中（ ）

A. A球的速度一定大于B球的速度

B. A球的動(dòng)能一定大于B球的動(dòng)能

C. A球所受繩的拉力一定小于B球所受繩的拉力

D. A球的向心加速度一定大于B球的向心加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)有一螺旋測(cè)微器，用它測(cè)量一根圓形金屬的直徑，如圖所示的讀數(shù)是__________mm。

(2)在用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為1.00 kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如 圖所示。O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)。己知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>,那么：

①根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；

②從O點(diǎn)到①問中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量=___J，動(dòng)能增加量=_____J (結(jié)果取三位有效數(shù)字)；

③若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以A為橫軸畫出的圖象是下圖中的______。

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列點(diǎn)。

①圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=____m／s2(保留兩位有效數(shù)字)

②為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的是________。

A.木板的長(zhǎng)度L

B．木板的質(zhì)量m1

C.滑塊的質(zhì)量m2

D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

③滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______ (用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（　�。�

A.應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源
B.重物應(yīng)選用密度小的物體
C.開始時(shí)，應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D.需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某型號(hào)的艦載飛機(jī)在航空母艦上的跑道上加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2 ， 所需的起飛速度為50m/s，跑道長(zhǎng)100m．
（1）通過計(jì)算判斷，飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)從艦上起飛？
（2）為使飛機(jī)在開始滑行時(shí)就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置．對(duì)于該型號(hào)的艦載飛機(jī)，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有n個(gè)力作用在物體上，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤消其中一個(gè)F=20N的力后，其余力保持不變，則其余（n-1）個(gè)力的合力大小和方向分別為（ ）

A.20N，與F的方向相同B.20N，與F的方向相反

C.40N，與F的方向相同D.40N，與F的方向相反

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